(57)【要約】 【課題】  電源が小容量の小型電池であったとしても、長期間確実に使用できる発光ダイオードの点滅駆動回路を提供すること。【解決手段】  発光ダイオード２０と、前記発光ダイオード２０に並列接続されたコンデンサー２１と、前記コンデンサー２１の端子間電圧を監視するオープンドレイン出力の電圧検出器２２と、前記電圧検出器２２の出力でトリガーされ且つＣＭＯＳゲート２３ａで構成される単安定マルチバイブレータ２３と、前記単安定マルチバイブレータ２３の出力で前記発光ダイオード２０に供給される電流を制御するスイッチング素子２４とを備え、発光ダイオード２０における点灯時間が、単安定マルチバイブレータ２３の出力パルス幅で、消灯時間が、コンデンサー２１の端子間電圧が前記電圧検出器２２の検出電圧に低下するまでの時間で、それぞれ規定される。【選択図面】  図２
2006269484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードと、前記発光ダイオードに並列接続されたコンデンサーと、前記コンデンサーの端子間電圧を監視するオープンドレイン出力の電圧検出器と、前記電圧検出器の出力でトリガーされ且つＣＭＯＳゲートで構成される単安定マルチバイブレータと、前記単安定マルチバイブレータの出力で前記発光ダイオードに供給される電流を制御するスイッチング素子とを備え、発光ダイオードにおける点灯時間は単安定マルチバイブレータの出力パルス幅により、消灯時間はコンデンサーの端子間電圧が前記電圧検出器の検出電圧に低下するまでの時間により、それぞれ規定されることを特徴とする発光ダイオードの点滅駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源としての小型電池により一定周期で発光ダイオードを点滅させる発光ダイオードの点滅駆動回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、犯罪が凶悪化する中、様々な防犯機器が開発されているが、まさに侵入しようとしている者に対して、侵入を監視していることを知らしめることにより、侵入を思い止まらせることが極めて有効な手段であると言われている。
【０００３】
このような事前通告で威嚇する防犯手段としては、例えば、「防犯機器が設置されていることを記載したステッカー」を貼付したり、防犯機器が作動中であることを侵入者に知らしめる点滅する発光ダイオードを備えた機器を設置したりする等が考えられるが、前者は最も監視が必要である夜間においてステッカーが視認しずらい又は視認できないことから、後者の如き機器を設置することが最も有効であると考えられる。
【０００４】
ここで、前記発光ダイオードを備えた防犯機器は、不審者の侵入が多い窓等に設置（例えば、窓の開閉が可能な態様で外側ガラスの内面に設置）することが多いので小型で軽量であることが必須となり、このため長時間連続使用するにもかかわらず電源として小容量の小型電池を使用せざるをえない。よって、この種の防犯機器では一般に消費電流が少ないＣＭＯＳ素子が使用されている。
【０００５】
なお、このような防犯機器における発光ダイオードの点滅駆動回路としては、電池の消耗を極力抑える目的と、点滅状態を視覚的に認識できるという条件から、点滅の周期は０．１〜０．２Ｈｚ、発光ダイオード駆動のデューティファクター（デューティ係数）は１／１０００程度とすることが適当である。
【０００６】
このような発光ダイオードの点滅駆動回路を、従来技術を用いて実現する方法としては、例えば、ＣＭＯＳゲートで構成される非安定マルチバイブレータを利用して成る図５に示す如き点滅駆動回路２’が考えられる。
【０００７】
しかしながら、この発光ダイオードの点滅駆動回路２’では、非安定マルチバイブレータの出力が反転するたびに発生するＣＭＯＳ構造のＰ−チャンネルとＮチャンネルのトランジスタ（図５の一番左側のＮＡＮＤゲートの出力）が同時にＯＮする、所謂貫通電流が無視できない程度に大きくなってしまう。このため、図５に示す如き発光ダイオードの点滅駆動回路２’を使用した防犯機器では電池の消耗が大きくなり、短期間で電池を交換する必要に迫られる。
【０００８】
なお、このような現象が生じるのは、発振周期が長い場合には、入力ゲートに供給されるコンデンサーの端子間電圧が極めてゆっくり変化するため、出力トランジスタで発生する貫通電流が流れる時間が長くなるからである。
【０００９】
近年、この種の製品を取り扱う業界では、電源を小容量の小型電池とした場合でも長期間使用できる発光ダイオードの点滅駆動回路が開発されることを待ち望んでいる。
【非特許文献１】ＥＫ  ＪＡＰＡＮ  開発部著「よくわかるディジタル回路の基礎の基礎」（株）イーケイジャパン  平成１３年４月１日  Ｐ２８〜２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこでこの発明では、電源が小容量の小型電池であったとしても、長期間確実に使用できる発光ダイオードの点滅駆動回路を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（請求項１記載の発明）
この発明の発光ダイオードの点滅駆動回路は、発光ダイオードと、前記発光ダイオードに並列接続されたコンデンサーと、前記コンデンサーの端子間電圧を監視するオープンドレイン出力の電圧検出器と、前記電圧検出器の出力でトリガーされ且つＣＭＯＳゲートで構成される単安定マルチバイブレータと、前記単安定マルチバイブレータの出力で前記発光ダイオードに供給される電流を制御するスイッチング素子とを備え、発光ダイオードにおける点灯時間は単安定マルチバイブレータの出力パルス幅により、消灯時間はコンデンサーの端子間電圧が前記電圧検出器の検出電圧に低下するまでの時間により、それぞれ規定される。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の発光ダイオードの点滅駆動回路では、電源が小容量の小型電池であったとしても、長期間確実に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下にこの発明の発光ダイオードの点滅駆動回路を実施するための最良の形態としての実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１はこの発明の実施例の発光ダイオードの点滅駆動回路２を用いた防犯機器Ｂの斜視図、図２は前記発光ダイオードの点滅駆動回路２の図、図３は前記防犯機器Ｂをアルミサッシ窓９に装着した状態を示す斜視図、図４は前記防犯機器Ｂをアルミサッシ窓９に装着した状態を示す平面図を示している。
（この防犯機器Ｂについて）
この防犯機器Ｂは、図１に示すように、縦寸法：１２０ｍｍ、横寸法：３５ｍｍ、厚み寸法：８ｍｍという薄型で且つ小型の樹脂製ケース１により構成されており、前記樹脂製ケース１は上端部側の透明ケース１０と、中程部から下端部までの範囲の不透明ケース１１から形成されている。
【００１５】
不透明ケース１１内には、図１に示すように、侵入検知回路、ブザー駆動回路、及び発光ダイオードの点滅駆動回路２が配置されたプリント基板２９が収容されており、また前記ブザー駆動回路からの出力により警報音を発するブザー（図示せず）を具備させてある。
【００１６】
透明ケース１０内には、図１に示すように、不透明ケース１１の上端から貫通突出させた発光ダイオードが臨むように構成されている。
【００１７】
なお、この防犯機器Ｂにおいては、図１に示すように上記不透明ケース１１内に、電源である小容量の小型電池（例えば、円形状の薄型電池）を交換可能に収容してある。
（この発光ダイオードの点滅駆動回路Ｋについて）
この発光ダイオードの点滅駆動回路２は、図２に示すように、発光ダイオード２０と、前記発光ダイオード２０に並列接続されたコンデンサー２１と、前記コンデンサー２１の端子間電圧を監視するオープンドレイン出力の電圧検出器２２と、前記電圧検出器２２の出力でトリガーされ、且つＣＭＯＳゲート２３ａで構成され単安定マルチバイブレータ２３と、前記単安定マルチバイブレータ２３の出力で発光ダイオード２０に供給される電流を制御するスイッチング素子２４とを備えるものとしている。尚、当該回路中、符号Ｒで示されるものは抵抗である。
【００１８】
ここで、この発光ダイオードの点滅駆動回路２では、当該回路２を構成する各構成部品が以下の(1) 〜(4) に示すように機能することにより発光ダイオード２０は点滅する。
(1) 発光ダイオード２０の点灯時
発光ダイオード２０が点灯しているのは、単安定マルチバイブレータ２３の出力の時間（パルス幅が小さいパルスを発生している時間）だけである。
(2) 発光ダイオード２０の消灯時                                                    上記パルスの発生時間が終了すると、その後、発光ダイオード２０に並列接続されたコンデンサー２１の端子電圧も発光ダイオード２０の順方向電圧に等しくなり、スイッチング素子２４から供給される発光ダイオード２０への電流が停止する。このときコンデンサー２１に蓄積された電荷の一部が極めて短期間だけ発光ダイオード２０に供給されることとなるが、コンデンサー２１の端子間電圧が発光ダイオート２０の順方向電圧以下になると、コンデンサー２１に蓄積された電荷は、前記の電圧検出器２２の入力端子のリーク電流として徐々に放電される。
(3) 発光ダイオード２０の点灯時
ここで、コンデンサー２１の端子間電圧が前記の電圧検出器２２の検出電圧に達すると、この電圧検出器２２はその出力を反転し、次段の単安定マルチバイブレータ２３をトリガーする。このトリガーによって、単安定マルチバイブレータ２３はパルス幅が小さいパルスを発生し、スイッチング素子２４を制御して、再び、発光ダイオード２０を点灯する。
(4) 上記(1) 〜(3) の動作が繰り替えされて、発光ダイオード２０の点滅が行われる。すなわち、この発光ダイオードの点滅駆動回路２では、発光ダイオード２０の点灯時間は「単安定マルチバイブレータ２３の出力パルス幅」により規定され、発光ダイオード２０の消灯時間は「コンデンサー２１の端子間電圧が電圧検出器２２の検出電圧に低下するまでの時間」により規定されている。
（この防犯機器Ｂの使用態様について）
この防犯機器Ｂは、図３や図４に示すように例えばアルミサッシ窓９のガラス面内側に発光ダイオード２０が外部から見える態様で取り付けておく。
【００１９】
この防犯機器Ｂは、スイッチ（図示せず）がＯＮされると、発光ダイオードの点滅駆動回路２が作動し、発光ダイオード２０の点滅が外部より視認できるようになる。特に防犯機器が設置されていることを記載したステッカーが見えない夜間においては、不審な侵入者に対する心理的効果が大きく（侵入を監視していると思わせることによる）、侵入を思い止まらせることが極めて有効にできる。また、侵入者が窓を開けたり、ガラスを割ったりしたことにより、侵入検知回路が作動したときは、ブザー音の発生と同時に発光ダイオード２０の点滅周期を４Ｈｚ程度に早めることにより、侵入者に対して視覚的にも聴覚的にも威嚇効果を高めることができる。
【００２０】
なお、この発光ダイオードの点滅駆動回路２をした防犯装置Ｂは、縦寸法：１２０ｍｍ、横寸法：３５ｍｍ、厚み寸法：８ｍｍという薄型で且つ小型であり、さらに、電源を小型電池としているので、家庭用電源を引き込めないような狭い場所等であっても使用することができる。
（この発光ダイオードの点滅駆動回路２の優れた点について）
先行技術の発光ダイオードの点滅駆動回路では、電池の消耗を極力小さくできるよう発振周波数を０．１〜０．２Ｈｚ程度にすると、上述した如く出力が反転する度に発生するＣＭＯＳ構造のＰ−チャンネルと、Ｎ−チャンネルのトランジスタ（図５の一番左側のＮＡＮＤゲートの出力）の貫通電流が無視できない程度に大きくなってしまう。つまり、前記発光ダイオードの点滅駆動回路では消費電流が大きいので、電源が小型電池であるような場合、短期間で使用できなくなってしまう。
【００２１】
これに対して、この発光ダイオードの点滅駆動回路２では、発光ダイオード２０における「点灯時間は単安定マルチバイブレータ２３の出力パルス幅」により、「消灯時間はコンデンサー２１の端子間電圧が前記電圧検出器２２の検出電圧に低下するまでの時間」により、それぞれ規定されるものであり、電圧検出器２２の出力がＣＭＯＳ構造ではないため、出力反転時に貫通電流が流れないので、ダイオード点滅駆動回路２の消費電流は小さく、且つ、発光ダイオード２０による平均消費電流を小さくするためには、デューティファクター（デューティ係数）を小さくしている。したがって、電源が小型電池であるような場合でも長期間確実に使用できることになる。
【００２２】
実際に先行技術である図５に示す発光ダイオードの点滅駆動回路２’と、この実施例の発光ダイオードの点滅駆動回路２について、発光ダイオード２０に供給する電流を除いた駆動回路での消費電流の比を調べてみると、約２０：１という結果がでた。
【００２３】
なお、この実施例では、防犯機器Ｂにこの発光ダイオードの点滅駆動回路２を使用しているが、これに限定されることなく、その他の機器にも使用できることは勿論のことである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施例の発光ダイオードの点滅駆動回路を用いた防犯機器の斜視図。
【図２】前記発光ダイオードの点滅駆動回路の図。
【図３】前記防犯機器をアルミサッシ窓に装着した状態を示す斜視図。
【図４】前記防犯機器をアルミサッシ窓に装着した状態を示す平面図。
【図５】先行技術の発光ダイオードの点滅駆動回路の図。
【符号の説明】
【００２５】
Ｂ          防犯機器
１          樹脂ケース
１０        透明ケース
１１        不透明ケース
２          発光ダイオードの点滅駆動回路
２０        発光ダイオード
２１        コンデンサー
２２        電圧検出器
２３        単安定マルチバイブレータ
２３ａ      ＣＭＯＳゲート
２９        基板
９          アルミサッシ窓
【図１】
2006269484.tif 000003
【図２】
2006269484.tif 000004
【図３】
2006269484.tif 000005
【図４】
2006269484.tif 000006
【図５】
2006269484.tif 000007